Khối lượng riêng là gì? Đơn vị đo và Công thức tính khối lượng riêng

Khối lượng riêng là đại lượng được sử dụng phổ biến trong Hóa học và Vật Lý. Vậy khối lượng riêng là gì? Công thức tính như thế nào? Tham khảo bài viết dưới đây để giải đáp những câu hỏi thắc mắc trên nhé!

Khối lượng riêng là gì? 

Khối lượng riêng (còn gọi là mật độ khối lượng) là thuật ngữ được dùng để chỉ đặc tính về mật độ khối lượng trên một đơn vị thể tích của vật thể/ vật chất đó. Hay nói cách khác, khối lượng riêng của một chất chính là khối lượng của một mét khối chất đó.

Khối lượng riêng được viết trong tiếng anh là Density.

Ký hiệu khối lượng riêng là D.

Khi biết khối lượng riêng của vật, ta có thể biết được vật đó cấu tạo từ chất gì, có nguyên chất hay không bằng cách đối chiếu với bảng khối lượng riêng của các chất đã được tính toán sẵn.

Đơn vị đo khối lượng riêng

Trong hệ đo lường quốc tế SI, đơn vị của khối lượng riêng là kilogram trên mét khối, được ký hiệu là kg/m3. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, chúng ta cũng sẽ gặp một số đơn vị khác, điển hình như gam trên centimet khối (g/cm3).

Trong quá trình tính toán, nếu các đơn vị đo khối lượng riêng không đồng nhất thì bạn cần phải đổi cho chúng về cùng một đơn vị trước khi tính toán hoặc thực hiện phép so sánh.

Công thức tính khối lượng riêng

Khối lượng riêng của một chất được xác định bằng khối lượng của vật làm bằng chất đó chia cho thể tích của vật. Hay có thể nói, khối lượng riêng của chất là đại lượng được đo bằng thương số giữa khối lượng của vật được làm bằng chất đó và thể tích của vật.

Công thức:

D = m/ V

Trong đó:

• D: Khối lượng lượng riêng của vật (kg/m3)
• m: Khối lượng của m (kg).
• V: Thể tích (m3)

Khối lượng riêng tại một vị trí cụ thể trong vật được xác định bằng một thể tích cực kỳ nhỏ tại vị trí đó chia cho thể tích vô cùng nhỏ ấy. Nếu chất đó đồng chất thì khối lượng riêng tại mọi vị trí trên vật là như nhau và có giá trị bằng với khối lượng riêng trung bình.

Cách tính khối lượng riêng trung bình

Khối lượng riêng trung bình của một vật được xác định bằng khối lượng của vật chia cho thể tích của nó. Công thức:

ρ = m/V

Trong đó:

• ρ (đọc là “rô”): Khối lượng riêng trung bình của vật (kg/m3)
• m: Khối lượng của m (kg).
• V: Thể tích (m3)

Bảng khối lượng riêng của một số chất

Khối lượng riêng của nước, đồng, gỗ, không khí, thủy ngân, nước đá, thủy tinh,… là bao nhiêu? Xin mời các bạn cùng tham khảo bảng khối lượng riêng của một số chất đã được chúng tôi tính toán sẵn dưới đây:

Chất rắn	Khối lượng riêng (kg/m3)
Gỗ tốt	(Khoảng) 800
Đồng	8940
Thủy tinh	2500
Kali	860
Natri	970
Gạo	(Khoảng 1200)
Sứ	2300
Silicon	2330
Xi măng	2400
Đá	(Khoảng) 2600
Nhôm	2700
Kim cương	2500
Titan	4540
Kẽm	7000
Thiếc	7310
Sắt	7800
Bạc	10500
Chì	11300
Vàng	19320

 

Chất lỏng	Khối lượng riêng (kg/m3)
Nước	1000
Thủy ngân	13600
Xăng	700
Dầu hỏa	(Khoảng) 800
Dầu ăn	(khoảng) 800
Rượu, cồn	(khoảng 790)

Lưu ý: Đối với một số chất như nước, không khí, gỗ,… Tùy theo các yếu tố cần như nhiệt độ, điều kiện áp suất, chất lượng,… mà chúng có khối lượng riêng khác nhau.

Ví dụ: Bảng khối lượng riêng của nước theo nhiệt độ:

Nhiệt độ		Khối lượng riêng (kg/m3)
°C	°F	kg/m²
0	32	999.8425
4	39.2	999.9750
10	50	999.7026
15	59	999.1026
17	62.6	998.7779
20	68	998.2071
25	77	997.0479
37	98.6	993.3316
100	212	958.3665

Hay khối lượng riêng của không khí ở nhiệt độ 00C =1,29 (kg/m3) nhưng ở nhiệt độ 1000Clại có giá trị bằng 1,85 (kg/m3).

Hay khối lượng riêng của gỗ được xác định theo từng loại gỗ như sau:

Tên vật liệu	Khối lượng riêng (kg/m3)
Loại gỗ xẻ nhóm II, III (gỗ thành phần)	1000
Loại gỗ xẻ nhóm IV (gỗ thành phần)	910
Loại gỗ xẻ nhóm V (gỗ thành phần)	770
Loại gỗ xẻ nhóm VI (gỗ thành phần)	710
Loại gỗ xẻ nhóm VII (gỗ thành phần)	670
Loại gỗ xẻ nhóm VIII (gỗ thành phần)	550
Loại gỗ dán	600
Loại gỗ sến xẻ khô	690 – 1030
Loại gỗ sến mới xẻ	770 – 1280
Loại gỗ thông xẻ khô	480

Cách xác định khối lượng riêng của một chất

Người ta thường sử dụng tỷ trọng kế để xác định khối lượng riêng của một chất.

Vậy tỷ trọng kế là gì? Đó là một dụng cụ thí nghiệm được làm từ thủy tinh, có dạng hình trụ với một đầu được gắn quả bóng. Để tỷ trọng kế đứng thẳng được, người ta thường bỏ thêm kim loại nặng hoặc thủy ngân vào bên trong.

Thông thường, thiết bị này chỉ có thể đo được chất làm mát, các chất chống đông cho Ethylene Glycol. Với Propylene Glycol có nồng độ trên 70% thì không thể sử dụng tỷ trọng kế để đo được.

Tỷ trọng kế có nhiệt độ chuẩn là 200C.

Điểm khác biệt giữa trọng lượng riêng và khối lượng riêng là gì?

1. Trọng lượng riêng và khối lượng riêng là hai đại lượng khác nhau hoàn toàn. Trong đó, trọng lượng riêng của một chất được hiểu là trọng lượng của một mét khối chất đó.
2. Trọng lượng riêng được ký hiệu là chữ d, có đơn vị đo là N/m3.
3. Trọng lượng riêng được xác định theo công thức:

d = P/ V

Trong đó: 

• d: Trọng lượng riêng (N/m3)
• P: Trọng lượng của vật (N)
• V: Thể tích của vật (m3)

4. Mối liên hệ giữa khối lượng riêng và trọng lượng riêng như sau: d = 10D.
5. Dụng cụ để đo trọng lượng của một vật là lực kế.

Bài tập ứng dụng về khối lượng riêng, trọng lượng riêng

Bài số 1: Một hộp bánh có khối lượng là 0,5kg và thể tính 300 cm3. Hãy xác định khối lượng riêng của hộp bánh đó?

Lời giải:

Ta có: m = 0,5kg, V = 300 cm3= 0,0003 m3

Khối lượng riêng hộp bánh là:

D = m/V = 0,5/ 0,0003 = 1666,67 kg/m3

Bài số 2: Biết 20 lít cát có khối lượng là 30kg. Hãy tính:

1. Thể tích của 1 tấn cát?
2. Tính trọng lượng của đống cát có thể tích 5m3?

Lời giải:

Ta có: V = 20 lít = 0,02 m3

m1 = 30kg, m2= 1 tấn = 1000 kg.

a. Khối lượng riêng của cát là: D = m1/V = 30/0,02 = 1500 kg/m3

Thể tích của 1 tấn cát là: V = m/D = 1000/1500 = 0,667 (m3)

b. Trọng lượng của đống cát có thể tích 5m3 là:

P = d. V = = 10.D.V = 10 * 1500 * 5 = 75000 N.

Mong rằng qua bài viết trên sẽ giúp bạn đọc nắm vững kiến thức về khối lượng riêng. Nếu bạn có thắc mắc gì liên quan đến khối lượng riêng thì hãy để lại bình luận bên dưới để được giải đáp sớm nhất nhé!